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龍圖騰網獲悉天津科技大學申請的專利一種基于模板匹配的變電站多表盤多指針識別方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN114863086B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-05發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202210502443.5，技術領域涉及：G06V10/22；該發明授權一種基于模板匹配的變電站多表盤多指針識別方法是由張傳雷;石進遠;石蕾;李建榮;可婷;張勇進設計研發完成，并于2022-05-09向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種基于模板匹配的變電站多表盤多指針識別方法在說明書摘要公布了：本發明公開了一種基于模板匹配的變電站多表盤多指針識別方法，包括：獲取待讀數的變電站內的表盤圖像，根據預設規則在所述表盤圖像內建立直角坐標系；對表盤圖像進行中值濾波；將中值濾波后的表盤圖像進行模板匹配，根據模板匹配結果，劃分表盤圖像中的各個表盤區域；分別提取各個表盤區域內的興趣區域；通過HSV顏色模型提取各個興趣區域內的指針，得到提取后的圖像；通過霍夫變換檢測各個提取后的圖像中的直線，獲取各個興趣區域內的指針的坐標；根據指針的坐標，識別各個表盤區域內的指針的讀數。該方法可自動識別出變電站內多表盤多指針儀表的讀數，顯著提高了多表盤多指針儀表指針識別的準確度。

本發明授權一種基于模板匹配的變電站多表盤多指針識別方法在權利要求書中公布了：1.一種基于模板匹配的變電站多表盤多指針識別方法，其特征在于，用于單個儀表中多表盤多指針的識別，包括如下步驟： S1、獲取待讀數的變電站內的表盤圖像，根據預設規則在所述表盤圖像內建立直角坐標系；對所述表盤圖像進行中值濾波； S2、將中值濾波后的所述表盤圖像進行模板匹配，根據模板匹配結果，劃分所述表盤圖像中的各個表盤區域； S3、分別提取各個所述表盤區域內的興趣區域；通過HSV顏色模型提取各個所述興趣區域內的指針，得到提取后的圖像； S4、通過霍夫變換檢測各個所述提取后的圖像中的直線，獲取各個所述興趣區域內的指針的坐標；根據所述指針的坐標，識別各個所述表盤區域內的指針的讀數； 所述步驟S2包括： S21、將預設模板在中值濾波后的所述表盤圖像內移動，進行標準差值平方和匹配，獲得匹配結果的最大值和最小值；獲取所述最小值所對應的最小坐標和最大坐標； S22、根據所述最小坐標和最大坐標，定位所述預設模板所對應的特征點在所述表盤圖像中的位置； S23、根據所述特征點在所述表盤圖像中的位置，劃分所述表盤圖像中的各個表盤區域； 所述步驟S3包括： S31、分別提取各個所述表盤區域內的興趣區域，獲取各個表盤的邊框，將所述邊框內部置為同一標識色； S32、通過HSV顏色模型提取各個所述興趣區域內的指針；通過閉運算消除非指針部分，并填補所述指針內的孔洞，得到提取后的圖像； 所述閉運算包括： 采用膨脹操作使各個所述興趣區域內的指針圖像通過膨脹核沿邊界向外擴張，在所述指針圖像的邊緣添加新像素； 采用腐蝕操作使各個所述膨脹操作后的指針圖像通過腐蝕核沿邊界向內收縮；所述腐蝕核為由n個像素組成的像素塊；所述像素塊包含一個核心；所述腐蝕核在所述指針圖像的邊緣移動，消除與所述腐蝕核重合且沒有越過所述核心的像素點； 所述步驟S4包括： S41、通過霍夫變換，確定霍夫坐標系的直線與笛卡爾坐標系的點之間的映射關系，判斷各個所述提取后的圖像中的點是否構成直線，提取構成的直線； S42、根據所述直線，確定各個所述興趣區域內的指針的坐標； S43、根據各個所述指針的坐標，依次計算所述指針的斜率、反正切值和角度，識別各個所述表盤區域內的指針的讀數； 通過如下公式依次計算所述指針的斜率、反正切值和角度，識別各個所述表盤區域內的指針的讀數： 上式中，k表示指針兩端點坐標構成的直線的斜率；x1,y1和x2,y2分別表示指針的兩端坐標；r表示k的反正切值；d表示指針相對于表盤零刻度旋轉的角度；a表示從表盤的最右側刻度逆時針旋轉到表盤零刻度時的旋轉角度；％表示取余；max表示表盤量程的最大值；num表示最終讀數；s表示表盤區域內指針的最大可旋轉角度； 當同一所述表盤區域內存在多個指針時，根據所述表盤區域內指針的坐標，分別計算各個指針的長度，根據所述各個指針的長度，區分所述表盤區域內的不同指針；計算公式為： 其中，dst是兩點的距離，x1,y1，x2,y2分別表示指針的兩端坐標，如果距離大于設定的閾值，將標簽置為“long”，否則，將標簽置為“short”；將讀數和標簽存放數組中，標簽為“long”的讀數對應長指針的讀數，標簽為“short”的讀數對應短指針的讀數。

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